具有轨道角动量的有限电磁场中光子斯格明子的深亚波长特性
2019-05-27
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在磁性材料中，斯格明子是电子自旋方向以涡旋型方式改变的纳米级区域，电磁波同时携带自旋和轨道角动量。近日，来自中国深圳大学的研究人员证明了聚焦矢量光束中的自旋轨道耦合导致了局域光子自旋的类斯格明子结构。衍射限制了光强变化的空间大小，而定义了偏振和局域光子自旋态的电磁场方向不受这种限制。同时，证明了在深亚波长尺度上类斯格明子结构的局部自旋方向的变化低至光波长的1/60，对应的长度尺度约为10nm。光子斯格明子的应用范围可以从高分辨率成像和精密计量到量子技术和数据存储，在这些领域中，可以应用场的局部自旋状态(而不是其强度)来实现深亚波长光学模式。
图（a）L=1的倏逝场涡旋的强度分布(下)和涡旋中心的光子自旋方向分布(上)
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